浅谈工业机器人
发表时间:2025-04-27 04:53:36
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对工业机器人的深刻认识和看法工业机器人是指用于工业生产领域的一类自动化机器人。
它具备类似于人工劳动的功能,可以执行各种生产任务,如装配、搬运、焊接等。
相比于人工劳动,工业机器人具备更高的工作速度和准确性,可以实现更快速、高效的生产。
此外,工业机器人操作稳定,不受情绪和身体疲劳等因素的影响,可以保证产品的一致性和质量。
尽管工业机器人的投资成本较高,但它们可以长时间使用和运行,并且不需要像人力资源一样支付人工和福利费用。
另外,工业机器人可以减少生产过程中的错误和损耗,从而提高资源的利用率和产品的制造效益。
工业机器人可以在危险和有害的环境中工作,如高温、有毒气体和狭小空间,减少了对人类员工的身体健康和生命安全的威胁。
首先,工业机器人的使用需要人工智能和自动化技术的支持,对相关技术人才的需求较高。
因此,社会应该加强对相关技术的培训和转型,为工业机器人的发展提供有效的支持。
总之,工业机器人的深刻认识包括其提高生产效率和品质、降低生产成本、改善人工劳动环境和保障安全性等方面的优势。
然而,对于工业机器人的发展和应用也需要平衡技术进步和社会就业等问题,以实现可持续发展的目标。
浅谈工业机器人摘要:工业机器人的控制技术是在传统机械系统的控制技术的基础上发展起来的,因此两者之间并没有什么不同。
在工业上,工业机器人承担的工作越来越多,智能化和自动化的趋势越来越强,机器人的高效率的工作,极大的提高了生产效率,节省了人工,解放了一部分重劳动力的工作人员。
关键词:控制系统;智能控制;适应性1、工业机器人的控制系统特点和基本要求1.1特点工业机器人有若干个关节,典型的工艺机器人有五至六个关节,每个关节由一个伺服系统控制,多个关节的运动要求各个伺服系统协同工作;工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。
它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动; 工业机器人的工作任务是要求操作机的手部进行空间点位运动或者链接轨迹运动,对工业机器人的运动控制,需要进行复杂的坐标变换运算,以及矩阵函数的逆运算;工艺机器人的数值模型是一个多变量,费线性和变参数的复杂模型,各个变量之间还存在着耦合,因此,工艺机器人的控制中经常使用前馈、补偿、解耦和自适应等复杂的控制技术;较高级的工业机器人对环境条件、控制指令进行测定和分析,采用计算机建立庞大的信息库,用人工智能的方法进行控制、决策、管理和操作,按照给定的要求,自动选择最佳控制规律。
1.2工业机器人控制系统的基本要求有:实现对工业机器人的位姿、速度、加速度等的控制功能,对于连续轨迹运动的工业机器人还必须具有轨迹的规划与控制功能;方便的人-机的交互功能,操作人员采用直接指令代码的形式对工业机器人进行作业指示。
使得工业机器人具有作业知识的记忆、修改和工作程序的跳转功能;具有对外部环境的检测和感觉功能,为使工业机器人具有对外部状态变化的适应能力,工业机器人能对诸如视觉、力觉、触觉等有关信息进行诊断、理解等功能,在自动生产线中,工业机器人应有与其它设备交换信息的能力;具有诊断、故障监视等功能。
浅谈工业机器人第一篇:浅谈工业机器人苏州市职业大学课程报告名称现代制造技术院系机电工程学院班级12机电3班姓名戴亮学号125307306浅谈工业机器人戴亮(苏州市职业大学机电工程学院机电一体化专业机电一体化12级3班)【摘要】:本文对工业机器人的定义和所涉及到的技术进行了概述,然后从其组成及分类、控制技术、发展历程、现状、发展前景、产业发展模式以及主要研究内容进行了系统的阐述,最后分析了其在生产生活中的应用。
【关键词】:发展现状前景应用序言工业机器人是生产过程中的关键设备,可用于安装、制造、检测、物流等生产环节,并广泛应用于汽车及汽车零部件、电气电子、化工、工程机械、轨道交通、低压电器、电力、IC装备、军工、烟草、金融、医药、冶金及印刷出版等众多行业,应用领域广泛。
近年来,工业机器人的应用越来越广泛,种种迹象表明工业自动化时代已经到来,工业机器人极有可能成为下一个迎来爆发式增长的新兴产业。
另一方面,中国工业机器人产业正处于前所未有的机遇期,政策红利、工业转型升级需求释放等机遇叠加,但中国工业机器人产业化发展却不尽如人意,产业化进程发展缓慢。
一、工业机器人的定义及技术概述1.定义工业机器人是一种可重复编程的多自由度的自动控制操作机,是涉及机械学、控制技术、传感技术、人工智能、计算机科学等多学科技术为一体的现代制造业的基础设备。
2.技术概述机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。
机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
浅谈对工业机器人的认识资料工业机器人是现代工业体系中不可或缺的一部分,它们在提高生产效率、降低劳动成本、提升产品质量等方面发挥着重要作用。
一、工业机器人的定义和发展工业机器人是一种由人类编程和控制的自动化机器,具有多个可编程、可移动的机械臂,能够在无人操作的情况下完成一系列复杂的任务。
机械系统包括机器人的机械结构、运动系统和执行机构,控制系统用于指导机器人的行动,感知系统使机器人能够感知周围环境并做出相应的反应。
工业机器人的发展始于20世纪60年代,当时美国科学家乔恩西蒙开始研究机器人,并在1966年推出了世界上第一台工业机器人“洛马”。
随着技术的不断发展,工业机器人在20世纪70年代开始进入实用化阶段,并逐渐被广泛应用于汽车、电子、半导体等制造业中。
二、工业机器人的应用工业机器人的应用领域非常广泛,主要包括以下几个方面:1.汽车制造业:工业机器人在汽车制造业中有着广泛的应用,如在生产线上的焊接、喷漆、装配等环节,以及在仓库中的物料搬运、车辆自动驾驶等。
2.电子制造业:在电子制造业中,工业机器人用于装配、焊接、检测等环节,尤其是在半导体制造中,工业机器人能够完成高度精细的操作。
3.物流业:工业机器人在物流业中有着广泛的应用,如在仓库中的货物搬运、分拣、包装等环节,以及在运输中的自动驾驶等。
4.医疗行业:在医疗行业中,工业机器人被用于手术、护理、康复等领域,如在手术中的精细操作、在康复中的训练指导等。
三、工业机器人的优势和挑战工业机器人的优势主要表现在以下几个方面:1.提高生产效率:工业机器人可以连续工作,提高生产效率,同时可以降低劳动力成本。
2.提高产品质量:工业机器人的精确操作可以减少人为错误,提高产品质量和一致性。
3.提升工作环境:工业机器人可以在危险或恶劣的环境中工作,降低人员受伤的风险。
然而,工业机器人的发展也面临着一些挑战:1.技术难题:虽然工业机器人在很多领域已经得到了广泛应用,但在一些特殊领域,如医疗行业,仍存在技术难题需要突破。
工业机器人技术毕业论文范文现如今,随着社会经济发展,机器人开始被广泛应用于各行各业中,替工人进行一些复杂、繁重的体力劳动,能减轻人们的工作负担。
下面是由店铺整理的工业机器人技术论文范文,希望能对大家有所帮助!工业机器人技术论文范文篇一:《浅谈工业机器人在工业生产中的应用》工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。
工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。
它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
关键词:工业机器人应用工业1 引言工业机器人最早应用于汽车制造工业,常用于焊接,喷漆,上、下料和搬运。
工业机器人延伸和扩大了人的手、足和大脑功能,它可代替人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作;代替人完成繁重、单调的重复劳动,提高劳动生产率,保证产品质量。
工业机器人与数控加工中心、自动搬运小车以及自动检测系统可组成柔性制造系统和计算机集成制造系统,实现生产自动化。
2 工业机器人的主要运用(1)恶劣工作环境及危险工作军事领域及核工业领域有些作业是有害于人体健康并危及生命,或不安全因素很大而不宜由人去做的作业,用工业机器人去做最合适。
例如核工厂设备的检验和维修机器人,核工业上沸腾水式反应堆燃料自动交换机。
(2)特殊作业场合和极限作业火山探险、深海探密和空间探索等领域对于人类来说是力所不能及的,只有机器人才能进行作业。
如航天飞机上用来回收卫星的操作臂;用于海底采矿和打捞的遥控海洋作业机器人。
(3)自动化生产领域早期的工业机器人在生产上主要用于机床上、下料,点焊和喷漆。
用得最多的制造工业包括电机制造、汽车制造、塑料成形、通用机械制造和金属加工等工业。
对工业机器人的了解和认识工业机器人是一种具有高度智能化和自主性的现代化机器人。
它们能够在工业生产线上完成各种繁重、危险和重复性的工作任务,从而提高生产效率和质量,降低生产成本。
在本文中,我们将全面了解和认识工业机器人的基本概念、应用领域、工作原理以及发展趋势。
一、工业机器人的基本概念工业机器人是一种由电子技术、计算机技术以及机械工程技术等多种技术综合应用于制造业领域的机器人。
它们被设计用于代替人力完成工厂生产过程中的重复性、繁重或危险的任务,如车间装配、焊接、搬运、喷涂等。
工业机器人具备自主感知、决策和执行能力,能够根据预先设定的程序和条件自动执行任务。
它们能够完成汽车零部件的组装、焊接、喷涂等工作,提高生产效率和产品质量。
其次是电子制造业,工业机器人在电子产品的生产过程中发挥着关键作用,如电路板组装和焊接。
三、工业机器人的工作原理工业机器人通过感知、决策和执行三个关键步骤完成工作任务。
四、工业机器人的发展趋势随着科学技术的进步和工业生产的要求,工业机器人正不断发展和演进。
首先,人机协作成为了一个重要的发展趋势,机器人能够与人类工作人员在同一工作区域内共同完成任务。
其次,机器人的智能化程度不断提高,能够通过学习和适应不同的工作环境和任务要求。
此外,机器人的柔性化和模块化设计也是未来发展的重点,能够满足不同生产情况下的需求。
对工业机器人的认识和看法工业机器人是指一种具有程序控制能力并能自动执行任务的机器人。
它们已经成为工厂生产的重要工具,能够在生产线上执行高精度、高效率、高质量的操作,取代了大量单调、重复、危险的人力劳动。
当时,美国试图在国防领域实现装备自动化和信息化,从而诞生了第一代的工业机器人——数字控制机床。
此后,工业机器人逐渐向多关节、可编程、复杂化的方向发展,并开始广泛应用于汽车、电子、医药等领域。
目前已经进入了第四代工业机器人时代,具有更好的人机协作能力和更高的智能化,正在向更为广泛的领域拓展。
工业机器人比人类更加精确、高效、耐用,能够在更短的时间内完成更多的工作,从而提高了生产效率和产品质量。
另外,机器人的使用可以降低劳动力成本和生产环境污染,减少职业伤害和事故的发生,为人类创造更好的生产和生活环境。
虽然工业机器人的使用已经很普遍,但是机器人的高昂价格、专业维护和操作、缺乏柔性等问题仍然存在,这对中小企业的推广和应用带来了难度。
此外,机器人的应用也会对人类就业带来冲击,需要加强相关政策的制定和实施,保障就业机会和人类享有合理的生产福利。
它们将能够更好地与人类进行无接触的协作和交互,实现更加广泛和灵活的应用。
此外,随着人工智能和物联网技术的发展,工业机器人将进一步提高智能化水平,自主学习、自我优化,实现更加智能化的生产和生活。
综上所述,工业机器人已经成为现代制造业得以发展的重要工具,具有广泛的应用前景。
我们需要认真审视其优点和挑战,并相应地采取措施加以引导和规范,以达到更好的发展效果。
这使得它们能够执行复杂的操作,如装配、焊接、喷涂等,而无需人类直接参与。
由于机器人可以24小时不间断地工作,不受疲劳和人为因素的影响,它们能够在短时间内完成大量的任务。
这样,生产线上的产品产量可以得到显著提升,从而降低了生产成本,提高了企业的竞争力。
由于机器人在执行任务时具有高度准确的位置控制和动作精度,它们可以确保产品的生产质量,减少人为错误的发生。
虽然工业机器人能够在安全措施下与人类工作人员共同工作,但还需要进一步改进机器人的感知和反应能力,以确保工作的安全性和高效性。
随着技术的不断进步,工业机器人的应用前景将更加广阔,为各行各业带来更多的机遇和挑战。
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苏州市职业大学课程报告名称现代制造技术院系机电工程学院班级12机电3班姓名戴亮学号125307306浅谈工业机器人戴亮(苏州市职业大学机电工程学院机电一体化专业机电一体化12级3班)【摘要】:本文对工业机器人的定义和所涉及到的技术进行了概述,然后从其组成及分类、控制技术、发展历程、现状、发展前景、产业发展模式以及主要研究内容进行了系统的阐述,最后分析了其在生产生活中的应用。
【关键词】:发展现状前景应用序言工业机器人是生产过程中的关键设备,可用于安装、制造、检测、物流等生产环节,并广泛应用于汽车及汽车零部件、电气电子、化工、工程机械、轨道交通、低压电器、电力、IC装备、军工、烟草、金融、医药、冶金及印刷出版等众多行业,应用领域广泛。
近年来,工业机器人的应用越来越广泛,种种迹象表明工业自动化时代已经到来,工业机器人极有可能成为下一个迎来爆发式增长的新兴产业。
另一方面,中国工业机器人产业正处于前所未有的机遇期,政策红利、工业转型升级需求释放等机遇叠加,但中国工业机器人产业化发展却不尽如人意,产业化进程发展缓慢。
一、工业机器人的定义及技术概述1.定义工业机器人是一种可重复编程的多自由度的自动控制操作机,是涉及机械学、控制技术、传感技术、人工智能、计算机科学等多学科技术为一体的现代制造业的基础设备。
2.技术概述机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。
机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
二、工业机器人的组成及分类1.工业机器人的组成工业机器人一般由执行机构、控制系统、驱动系统以及位置检测机构组成。
(1)执行机构执行机构是一组具有与人手脚功能相似的机械机构,俗称操作机,通常由手部、腕部、臂部、机身、机座及行走机构组成。
(2)控制系统控制系统是机器人的大脑,控制与支配机器人按给定的程序动作,并记忆人们示教的指令信息,如动作顺序、运动轨迹、运动速度等,可再实现控制所储存的示教信息。
(3)驱动系统驱动系统是机器人执行作业的动力源,按照控制系统发出的控制指令驱动执行机构完成规定的作业。
(4)位置检测装置通过附设的力、位移、触觉、视觉等不同的传感器,检测机器人的运动位置和工作状态,并随时反馈给控制系统,以便执行机构以一定的精度和速度达到设定的位置。
2.工业机器人的分类机器人的分类方法有很多,这里仅按机器人的结构形式、驱动方式以及系统功能进行分类。
(1)按结构形式分类①直角坐标机器人②圆柱坐标机器人③球坐标机器人④关节机器人(2)按驱动方式分类①气压传动机器人②液压传动机器人③电气传动机器人(3)按系统功能分类①专用机器人②通用机器人③示教再现式机器人④智能机器人三、工业机器人的控制技术1.工业机器人控制系统的分类(1)按照控制回路的不同分,可分为开环系统和闭环系统。
(2)按照控制系统的硬件分,可分为机械控制、液压控制、射流控制、顺序控制、计算机控制。
(3)按自动化程度分,可分为顺序控制系统、程序控制系统、自适应控制系统、人工智能系统。
(4)按编程方式分,可分为物理设置编程控制系统、示教编程控制系统、离线)按机器人末端运动控制轨迹分,可分为点位控制和连续轮廓控制。
2.工业机器人的位置伺服控制(1)关节伺服控制关节伺服控制是以大多数非直角坐标机器人为控制对象,它把每一个关节作为单独的单输入单输出系统来处理,且独立构成一个个伺服系统。
以前这种伺服系统通常采用模拟电路构成,而随着微电子和信号处理技术的发展,关节伺服控制系统已普遍采用了数字电路形式。
(2)坐标伺服控制由于关节伺服控制结构简单,被较多的机器人所采用,但在三维空间对手臂进行控制时,很多场合都要求直接给定手臂末端运动的位置和姿态,而关节伺服控制系统中的各个关节是独立进行控制的,难以预测有各个关节实际控制结果所得到的末端位置状态的响应,且难以调节各个关节伺服系统的增益。
因而,将末端位置矢量作为指令目标值所构成的伺服控制系统,称为作业坐标伺服系统。
3.工业机器人的自适应控制(1)模型参考自适应控制这种方法控制器的作用是使得系统的输出响应趋近于某指定的参考模型,因而必须设计相应的参数调节机构。
Dubowsky等人在这个参考系统中采用二维弱衰减模型,然后采用最陡下降法调整局部比例和微分伺服可变增益,使实际系统的输出和参考模型的输出之差为最小。
然而该方法从本质上忽略了实际机器人系统的非线性项和耦合项,是对单自由度的单输出系统进行设计的。
(2)自校正适应控制自校正适应控制由表现机器人动力学离散时间模型各参数的估计机构与用其结果来决定控制器增益或控制输入的部分组成,采用输入输出数与机器人自由度相同的模型,把自校正适应控制法用于机器人。
四、工业机器人的发展1.工业机器人的诞生至今(1)工业机器人的诞生日本是当今的工业机器人王国,既是工业机器人的最大制造国也是最大消费国,但实际上工业机器人的诞生地是美国。
机器人的启蒙思想其实很早就出现了,1920年捷克作家卡雷尔恰佩克发表了剧本《罗萨姆的万能机器人》,剧中叙述了一个叫做罗萨姆的公司将机器人作为替代人类劳动的工业品推向市场的故事,引起了世人的广泛关注。
美国人英格伯格和德奥尔制造出了世界上第一台工业机器人,他们发现可以让机器人去代替工人一些简单重复的劳动,而且不需要报酬和休息,任劳任怨。
(2)工业机器人在日本发展与此同时,十九世纪七十年代的日本正面临着严重的劳动力短缺,这个问题已成为制约其经济发展的一个主要问题。
1967年日本川崎重工业公司首先从美国引进机器人及技术,建立生产厂房,并于1968年试制出第一台日本产机器人。
经过短暂的摇篮阶段,日本的工业机器人很快进入实用阶段,并由汽车业逐步扩大到其它制造业以及非制造业。
1980年被称为日本的“机器人普及元年”,日本开始在各个领域推广使用机器人,这大大缓解了市场劳动力严重短缺的社会矛盾。
1980-1990年日本的工业机器人处于鼎盛时期,后来国际市场曾一度转向欧洲和北美,但日本经过短暂的低迷期又恢复其昔日的辉煌。
1993年末,全世界安装的工业机器人有61万台,其中日本占60%,美国占8%,欧洲占17%,俄罗斯和东欧占12%。
是什么使得日本的工业机器人产业有如此快速的发展,现理出几点原因:①根本原因是日本的基本国情,人口少,劳动力严重短缺。
日本每年的人口增长率在 1.1%左右,而日本人都想接受高等教育导致其劳动力的增长速度却始终停留在0.7%。
② 1973年十月爆发的第一次石油危机提高了劳动力成本,日本政府不得不鼓励私营企业向自动化领域投资,提高生产效率,以抑制由石油危机带来的成本型通货膨胀。
③工业机器人可以代替劳动者从事可能危害身体健康的劳动,避免了大量的工伤事故和职业病,受到了人们的欢迎。
(3)工业机器人在世界其他主要国家的发展美国是工业机器人的诞生地,基础雄厚,技术先进。
德国工业机器人的数量占世界第三,仅次于日本和美国,其智能机器人的研究和应用在世界上处于领先地位。
目前在普及第一代工业机器人的基础上,第二代工业机器人经推广应用成为主流安装机型,而第三代智能机器人已占有一定比重并成为发展的方向。
1974年研发了世界上第一台全电控式工业机器人IRB6,主要应用于工件的取放和物料搬运。
ABB公司制造的工业机器人广泛应用在焊接、装配铸造、密封涂胶、材料处理、包装、喷漆、水切割等领域。
德国的KUKA Roboter Gmbh公司是世界上几家顶级工业机器人制造商之一。
所生产的机器人广泛应用在仪器、汽车、航天、食品、制药、医学、铸造、塑料等工业,主要用于材料处理、机床装备、包装、堆垛、焊接、表面休整等领域。
意大利COMAU公司从1978年开始研制和生产工业机器人,至今已有30多年的历史。
其机器人产品包括Smart系列多功能机器人和MASK系列龙门焊接机器人。
日系是工业机器人制造的主要派系,其代表有FANUC、安川、川崎、OTC、松下、不二越等国际知名公司。
2.工业机器人的现状联合国欧洲经济局(UNECE)估计,2004年全球至少安装了10万台新的工业机器人。
其中:欧盟31100台(比2003年增加15%,但比2001年的记录仅增加1%);北美16100台(比2003年增加27%,比2000年的记录高24%);亚洲51400台,主要在日本,但中国市场增长迅速(比2003年增长24%)。
据电气和电子工程师协会(IEEE)统计,至2008年底,世界各地已经部署了100万台各种工业机器人。
他们的算法基于制造工人与机器人的比例,即每万名工人拥有多少台制造机器人。
其中日本的工业机器人密度达到了世界平均水平的10倍,也比排在第二位的新加坡多出了一倍。
其中日本每万名工人拥有295台工业机器人,新加坡169台,韩国164台,德国163台。
虽然排在前三位的国家都在亚洲,不过欧洲却是世界上工业机器人密度最大的地区。
欧洲国家工业机器人密度为每万名工人50台,美洲为平均31台,亚洲平均27台。